Densità acqua che cos’è e come si calcola

densità dell'acqua, che cos'è e come calcolarla

In questo articolo scopriremo come si calcola la densità dell’acqua e la densità specifica delle diverse tipologie di acqua presenti nel nostro pianeta.

La densità dell’acqua: cos’è e perché è importante

Prima di parlare specificatamente dell’acqua, capiamo cosa si indica quando si parla di densità: la densità non è altro che il rapporto tra la massa di un corpo e il suo volume, e si misura in kg/m³.

Formula densità acqua

d = m / V

Premesso ciò possiamo iniziare a parlare dell’acqua e della sua densità.

 

A differenza degli altri liquidi, la sua importanza può essere presa come punto di riferimento per confrontare tra loro i materiali.

 

Si tratta della cosiddetta densità relativa, ovvero il rapporto tra la massa di un qualsiasi corpo e la massa di un ugual volume di acqua distillata alla temperatura di 3,98 °C.

Densità acqua in base alla temperatura

 

Temperatura Acqua (°C)Densità dell’acqua (kg/m3)
100958,4
80971,8
60983,2
40992,2
30995,6502
25997,0479
22997,7735
20998,2071
15999,1026
10999,7026
4999,9720
0999,8395
-10998,117
-20993,547
-30983,854

 

Come si calcola la densità dell’acqua

Il calcolo della densità segue la formula m/V, che indica il rapporto tra la massa e il volume, ma nel caso dell’acqua esistono alcuni dettagli in grado di influire sulla sua densità.

 

Per calcolare la densità dell’acqua bisogna tener conto di diverse variabili, perché cambia con esse.

 

La temperatura è, ad esempio, un fattore molto importante, infatti la sua densità tende a diminuire con l’alzarsi della temperatura: ciò fa si che in una pozza, ad esempio, l’acqua fredda, più pesante, rimanga sul fondo, mentre l’acqua calda, più leggera, rimanga in superficie. Inoltre, l’acqua raggiunge la sua densità massima alla temperatura di 4°C.

 

Influisce anche la sua forma: la densità dell’acqua allo stato liquido è maggiore rispetto a quella dell’acqua allo stato solido, per via dei legami idrogeno che creano dei vuoti nella struttura del ghiaccio.

 

Un altro particolare che condiziona la densità sono le sostanze che sono disciolte nell’acqua, per cui anche la tipologia di acqua (acqua distillata, dolce e salata) incide sulla sua densità, e questo lo vedremo tra poco.

Acqua distillata, dolce e salata: come cambia la sua densità

Nel caso in cui nell’acqua siano disciolte altre sostanze a parità di pressione e temperatura, la densità aumenta, ecco perché si prende come esempio quella distillata.

 

Infatti la densità dell’acqua di mare è maggiore rispetto a quella dell’acqua distillata.

 

Inoltre, la sua densità dipende dalla salinità (aumenta con essa), dalla temperatura e anche dalla profondità in cui si trova per cui è impossibile dedurne un valore assoluto.

 

Si può quindi affermare che la densità dell’acqua distillata sia tra i tre esempi quella con la minore densità, proprio perché è la più pura.

 

La densità dell’acqua dolce dipende invece dalle sostanze che sono disciolte in essa, per cui anche in questo caso risulta difficile sbilanciarsi.

 

Si può però affermare che l’acqua più densa sia l’acqua marina: infatti la sua salinità e la profondità a cui può trovarsi, in aggiunta alle sostanze presenti, sono le variabili che influiscono maggiormente.

 

La spiegazione della maggiore densità dell’acqua salata si trova nei pesi formula dei composti salini.

 

L’acqua è composta da atomi di luce relativamente idrogeno e ossigeno, che hanno pesi atomici uno e 16, rispettivamente.

 

La maggior parte dei sali è composta da atomi metallici più pesanti, come sodio, magnesio e potassio che hanno pesi atomici 23, 24 e 39, rispettivamente.

 

Gli atomi metallici possono essere legati ad altri atomi pesanti, come cloro, bromo e iodio, che hanno pesi atomici 35, 80 e 127, rispettivamente.

atomi metallici presenti nell'acqua